1、3-2 流體力學(xué)簡介流體：液體和氣體具有流動性；沒有固定的形狀。 流體特征：流體力學(xué)是研究流體的宏觀運(yùn)動規(guī)律的學(xué)科3-2-1 靜止流體的壓強(qiáng)1. 靜止流體內(nèi)的壓強(qiáng)BASBSBSBS結(jié)論：F 必定垂直于S 面，且指向S 面。 靜止流體內(nèi)的相互作用力只能是一種壓力。流體壓強(qiáng)： 某一點(diǎn)處的壓強(qiáng)大小只取決于該點(diǎn)的位置，而與壓強(qiáng)的作用面的取向無關(guān) 。實(shí)驗(yàn)與理論證明：1Pa1Nm2 壓強(qiáng)的單位：帕斯卡（ Pa ）1atm1.013105 Pa不推薦使用的壓強(qiáng)單位：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（atm）2. 靜止流體內(nèi)的壓強(qiáng)分布結(jié)論：在同一靜止流體內(nèi)，位于同一水平面上各點(diǎn)的壓強(qiáng)處處相等 。設(shè)流體的密度為恒量 上端壓力下端壓力

2、重力結(jié)論：在同一種靜止流體內(nèi)，高度差為h的任何兩點(diǎn)之間的壓強(qiáng)差皆等于gh 。 設(shè)靜止液體自由表面上的環(huán)境壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng) 絕對壓強(qiáng)： p 相對壓強(qiáng)： （計(jì)示壓強(qiáng)）真空度： 3. 靜止流體內(nèi)壓強(qiáng)公式的物理意義 液體中A點(diǎn)的壓強(qiáng)：為液體的密度pamb為環(huán)境壓強(qiáng)恒量對于液體中的任意兩點(diǎn)，有質(zhì)元重力勢能：單位重量質(zhì)元的重力勢能：z單位重量的液體質(zhì)元獲得的重力勢能： 結(jié)論：靜止液體內(nèi)任一點(diǎn)的單位重量流體的重力勢能和壓力勢能之代數(shù)和為一恒量。 壓力勢能例1 自水塔池引出一條管道向用戶供水。今將閥門B關(guān)閉，問此時(shí)閥門B處的計(jì)示壓強(qiáng)為多大？設(shè)水塔內(nèi)水面在閥門B以上高h(yuǎn)22 m處，且塔頂與大氣相通。解3-2-2

3、理想流體 理想流體的連續(xù)性方程1. 理想流體理想流體：不可壓縮、又沒有粘性的流體。理想流體的密度為恒量；在流動時(shí)各相鄰流層之間就不存在相互作用的切向力（內(nèi)摩擦力）。 動壓強(qiáng)與靜止的實(shí)際流體內(nèi)的壓強(qiáng)（即靜壓強(qiáng)）具有相同的性質(zhì)，其內(nèi)部某一點(diǎn)的壓強(qiáng)沿各方向都是相等的。動壓強(qiáng)：運(yùn)動的理想流體內(nèi)部的壓強(qiáng)。2定常流動 流線和流管定常流動：流體流經(jīng)空間各點(diǎn)的流速不隨時(shí)間而變化的流動。流線： 某時(shí)刻位于曲線上各點(diǎn)處質(zhì)元的流速方向沿曲線的切線方向； 垂直通過單位面積的流線條數(shù)在數(shù)值上等于該處流速的大小。 升力空氣流高速空氣流低速流管：在流體內(nèi)任取一條微小的封閉曲線，通過該封閉曲線上各點(diǎn)的流線所圍成的細(xì)管。定常流

4、動時(shí)，流管的形狀不隨時(shí)間而變 升力空氣流低速、壓強(qiáng)較高空氣流高速、壓強(qiáng)較低3連續(xù)性方程 A端流入的流體質(zhì)量B端流出的流體質(zhì)量理想流體有流量：單位： 理想流體做定常流動時(shí)，同一流管中任一橫截面通過的流量為一恒量。流體的連續(xù)性原理：連續(xù)性方程：結(jié)論：同一流管中橫截面積越小處，其流速越大；反之，橫截面積越大處，其流速越小。 3-2-3 理想流體定常流動的伯努利方程 瑞士物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家伯努利（D.Bernoulli，1700 1782）。1738年撰寫和出版了流體動力學(xué)一書，建立了反映理想流體做定常流動時(shí)能量關(guān)系的伯努利方程。 通過S1的體積：通過S2的體積：AABB 因?yàn)樗院贤饬φ瘟黧w所做的功： 設(shè)流體的密度為 ；進(jìn)入斷面S1的質(zhì)量為AA：BB： 動能增量：勢能增量：由功能原理簡化后恒量伯努利方程：壓力頭：速度頭位置頭伯努利方程：理想流體做定常流動時(shí)，在同一條流管內(nèi)任一橫截面上，壓力頭、速度頭和位置頭三者之和為一恒量。